|
|
Проверка прочности основания куста свай
Свайный фундамент с висячими сваями передаёт все нагрузки на основание, расположенное на уровне острия свай. Удовлетворение условий (3.8) и (3.9) для каждой в отдельности сваи еще не означает, что основание свайного фундамента в целом на уровне концов свай будет работать надежно. За счёт сил трения между боковой поверхностью сваи и грунтом в передачи нагрузок на основание участвует грунт, окружающий сваи. При этом сваи вместе с окружающим грунтом образуют условный сплошной фундамент. Границы условного сплошного фундамента определяют следующим образом (рисунок 3.5): а) снизу – плоскостью ВГ, проходящей через нижние концы свай; б) с боков – вертикальными плоскостями АГ и БВ, отстоящими от наружных граней крайних рядов вертикальных свай на расстоянии h∙tg(j в) сверху – поверхностью планировки грунта.
Рисунок 3.5 – К определению границы условного фундамента
Значение jII,mt – осреднённое расчётное значение угла внутреннего трения грунта, определяемое по формуле jII,mt = где jII,i – расчётные значения углов внутреннего трения грунта по второй группе предельных состояний в пределах слоёв h i; h i – глубина погружения сваи в грунт, считают от подошвы ростверка:
В собственный вес условного фундамента при определении его осадки включается вес свай и ростверка, а также вес грунта в объёме условного фундамента. Найдя размеры подошвы условного фундамента АБВГ, включающего в себя грунт, сваи и ростверк, а также глубину его заложения dусл определяют для центрально загруженного фундамента среднюю интенсивность давления по подошве условного фундамента:
P = Для внецентренно загруженного фундамента
Pmin/max = где FVOII, Gр , Gгр – нагрузка по обрезу фундамента вес ростверка и грунта на его уступах в пределах условного фундамента, соответственно, кН; aусл, bусл – длина и ширина подошвы условного фундамента соответственно:
ayсл = a1 + 2∙h∙tg(j II,mt/4); byсл = b1 + 2∙h∙tg(j IImt/4); (3.14)
М – расчетный момент, действующий на уровне нижних концов свай, т.е. по подошве условного свайного фундамента: М = МОII + F hОII, ·dусл.; W – момент сопротивления подошвы условного свайного фундамента, м3; Rусл – расчётное сопротивление грунта в плоскости подошвы условного фундамента [1, формула (7)], кПа. Если условия (3.12) или (3.13) не выполняются, то необходимо либо увеличить количество свай, либо изменить расстояние между сваями, либо изменить размеры свай.
Пример 5 – Чтобы начать рассчитывать, строим условный свайный фундамент (рисунок 3.6).
Рисунок 3.6 – К расчету условного свайного фундамента (пример при первых двух слабых слоев) Определяем ширину условного фундамента:
Объем условного фундамента AБВГ
Площадь условного фундамента:
Объем ростверка и подколонника
Объем свай
Объем грунта в пределах условного фундамента:
Вес грунта в объеме условного фундамента
Gгр = g′II∙Vгр = 15,8∙16,287 = 257,4 кН.
Вес свай и ростверка:
Gсв = Vсв ∙ gб = 3,564∙24 = 85,54 кН; Gр = Vр ∙ gб = 1,709∙24 = 41,02 кН.
Вертикальная составляющая нормальных сил на уровне нижних концов свай
N = FVOII + Gр + Gсв + Gгр = 578,9 + 41,02 + 85,54 + 257,4 = 962,86 кН.
Момент на уровне нижних концов свай
M = MOI I + FhОII, ∙hp = 77 + 19,6∙1,4 = 104,44 кН∙м. Рmах = 491,3 + 228,4 = 719,7 кПа; Pmin = 491,3 – 228,4 = 262,9 кПа.
Расчетное давление на грунт основания условного свайного фундамента на уровне его подошвы, при котором еще возможен расчет оснований по второй группе предельных состояний:
Так как L/Н = 48/23 = 2,1, то gс1 = 1,2; gс2 = 1,076.
При φ = 180 Mγ = 0,43; Mg = 2,72; Mс = 5,31; Сn = 16,5 кПа.
Рср = 491,3 кПа < R = 661,7 кПа; Рmax = 719,7 кПа < 1,2·R = 1,2·661,7 = 794 кПа; Pmin = 262,9 кПа > 0.
Все условия соблюдаются. Пример 6 – Рассчитываем осадку методом послойного суммирования (в соответствии с [5, п.4.4]) по формуле
где b – коэффициент, корректирующий упрощённую схему расчёта, равный 0,8; hi – толщина i-го слоя грунта, м; Ei – модуль деформации i-го слоя грунта, кПа; n – число слоёв, на которые распределена по глубине сжимающая толща; s s Величина осадки фундамента S не должна превышать предельно допустимой осадки сооружения, определяемой по [7] или таблице А.5. Грунтовые условия строительной площадки и физико–механических характеристик грунтов даны на рисунке 3.6. Размеры условного свайного фундамента в плане следующие: bуслхℓусл =1,4х1,4 м; среднее давление под подошвой условного свайного фундамента Рср = 491,3 кПа. Построим эпюру распределения вертикальных напряжений от собственного веса грунта в пределах глубины (4-6)∙bусл = (4-6)∙1,4 = 5,6-8,4 м ниже подошвы фундамента. Вертикальные напряжения от собственного веса грунта – на глубине z:
– по подошве насыпного грунта
– по подошве первого слоя
– по подошве условного фундамента
– по подошве второго слоя, на границе водоупора
Так как ниже залегает глина полутвердая, которая является водоупором, то необходимо учесть давление столба воды на глину
– по подошве третьего слоя
Далее определяют дополнительное (к природному) вертикальное напряжение в группе под подошвой фундамента по формуле
Толщу грунта мощностью от 5,6 до 4 м ниже подошвы фундамента разбиваем на слои
Далее строим эпюру дополнительных (к боковому) вертикальных напряжений в группе по формуле
где α – коэффициент, определяемый из [3, таблица 20], в зависимости от формы подошвы фундамента, соотношения сторон прямоугольного фундамента Чтобы избежать интерполяции, назначим ξ = 0,8. Расчет будем вести в табличной форме (таблица 3.1) в соответствии с рисунком 3.7.
Рисунок 3.7 – К определению сжимаемой толщи
Таблица 3.1 – Определение осадки свайного фундамента
Согласно рисунку 3.7, сжимаемая толща определилась в третьем слое, где соблюдается выполнение условия 0,2σ zq = σ zp. Сжимаемая толща Нс = 2,5 м. S = 0,013+0,0093+0,0053+0,0031+0,0020 = 0,0327 м. S < Su = 3,27 < 8 см.   Что вызывает тренды на фондовых и товарных рынках Объяснение теории грузового поезда Первые 17 лет моих рыночных исследований сводились к попыткам вычислить, когда этот...  ЧТО И КАК ПИСАЛИ О МОДЕ В ЖУРНАЛАХ НАЧАЛА XX ВЕКА Первый номер журнала «Аполлон» за 1909 г. начинался, по сути, с программного заявления редакции журнала...  Что будет с Землей, если ось ее сместится на 6666 км? Что будет с Землей? - задался я вопросом...  Что делать, если нет взаимности? А теперь спустимся с небес на землю. Приземлились? Продолжаем разговор... Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте:
|
/4), но не более двух диаметров или меньших сторон поперечного сечения сваи в случаях, когда под нижними концами свай залегают пылевато-глинистые грунты с показателем текучести JL > 0,6;
, (3.10)
. (3.11)
£ Rусл.. (3.12)
£ 1,2Rусл , (3.13)
;
.
.
.
(3.15)
– среднее дополнительное (к бытовому) напряжение в i-ом слое грунта, равное полусумме дополнительных напряжений на верхней и нижней границах i-го слоя:
= 
. (3.16)
на границе слоя, расположенного
или 
; 
; 
; 
; 
; 
.
:
.
,
и относительной глубины 
